101學年
上層分類：研究內涵 分類：101學年 發佈於：2013-11-06, 週三 10:08
使用加入空間資訊之形狀內容特徵應用於自然場景中字元辨識
本 自然場景影像中的字元通常包含多種不同字體，而且因為拍照或是環境因素的影響，可能導致字元的變形與破碎，造成辨識上的困難。根據形狀內容特徵之特性，可以用來針對自然場景影像中不同字型之字元進行辨識，並且容許字元有些微的變形，因此本研究選用形狀內容作為特徵來對自然場景中的字元影像進行辨識。 傳統上利用形狀內容特徵進行辨識時需要進行多次迭代來作對應，每次迭代都是使用匈牙利演算法對特徵點進行最佳對應。由於匈牙利演算法需要耗費大量計算時間，時間複雜度為O(n3)。因此本研究保留特徵點的二維空間資訊，對於形狀內容特徵點給予不同的空間標記，做特徵點對應時僅需要對同一標記之特徵點進行一次性對應，而不需要透過迭代方式，藉此提升辨識速度與效率。 本研究針對ICDAR 2003所提供的自然場景字元影像資料集(數字0~9與大寫英文字母A~Z，共5100張)進行辨識，得到最佳化形狀內容特徵參數，並且討論不同空間資訊參數對辨識結果的影響。相較於傳統形狀內容特徵對應方法，本研究所提出之方法，在辨識率與處理速度都有大幅的提升。
小球藻超音波破壁實驗與數值分析
本研究選擇高油脂含量的微藻類Chlorella pyrenoidosa，簡稱小球藻，作為產製生質柴油的油脂來源，並從眾多細胞破壞萃取藻油方法中採用超音波震盪法來對小球藻壁進行破壞實驗。 實驗設置分為藻體培養與超音波震盪實驗。首先利用非封閉式管狀培養法培養小球藻，培養溫度32℃，通入35 c.c/min的CO2以及空氣1000 c.c/min的氣體，光週期為光照14小時、黑暗10小時，培養時間為8~9天。超音波實驗分單振源及雙振源實驗設計，實驗參數為頻率、功率、震盪時間、細胞濃度及溫度，利用錐藍染劑法、螢光染劑法及半徑縮減率等三種檢測方法來檢測小球藻破壞比例及半徑縮減率，最後單振源實驗中藻種保存時間1.5個月、震盪前未烘烤下，震盪頻率40 kHz、輸入功率300 W、震盪溫度範圍為40~50 ℃以及細胞濃度為1 %的細胞破壞率7 %為最大破壞率，為小球藻的最佳破壞參數。 超音波震盪法的破壞機制為空蝕現象，產生的空泡在爆破時瞬間產生高溫高壓進而對小球藻造成破壞，本研究除了超音波破壁實驗之外，也進行了實驗參數的空泡數值分析，利用Matlab軟體及引用四階Runge-Kutta數值方法求解。數值分析結果中在單振源頻率40 kHz、功率300 W、功率強度為7.639 W/下，空泡成長的最大半徑約為0.173 mm，最大半徑和初始半徑比可達150倍、爆破壓力可達 atm，分析結果與超音波實驗之破壞率相印證。
晶圓級顯微影像之樣板比對研究
本研究旨在以影像處理方法，對晶圓級顯微影像進行樣板比對。由於晶圓級顯微影像中可能出現製程瑕疵，而使樣本影像與樣板影像有所差異。現有影像樣板比對方法中，關鍵點特徵對應方法以多點局部特徵，將影像位置予以對應，在影像中存有製程瑕疵之前提下，該方法最為適用。關鍵點特徵比對方法以兩張影像中的關鍵點進行對應，需要依賴影像中的特定局部結構做為關鍵點，當同一影像中之多數關鍵點特徵相似，將會使對應具有模糊性。針對該缺點，本研究提出旋轉不變特徵匹配法，在不依賴影像中特定結構之前提下，進行影像之特徵對應。 旋轉不變特徵匹配法整合了影像加速技巧與資料結構演算法，縮短建立與對應影像特徵的計算時間。本研究以T 公司提供之晶圓級顯微影像進行試驗，將關鍵點特徵方法之對應失敗影像，以旋轉不變特徵方法進行測試，能夠全數對應成功，對應解析度916 × 1280之影像，平均一張需時約27.68 秒，誤差平均值為2.05個畫素寬度。
化學氣相沉積法合成片狀奈米微晶石墨薄膜場發射特性之研究
本研究利用熱燈絲化學氣相沉積法成長具片狀結構的奈米微晶石墨薄膜，改變製程參數如氣體比例、成長溫度、添加氮氣及對基板進行前處理，討論各參數條件下奈米石墨的表面形貌、均勻度、結晶品質與場發射效果。接著，利用熱燈絲化學氣相沉積法及微波電漿輔助化學氣相沉積法分別成長出奈米石墨與超奈米鑽，製作出超奈米鑽/奈米石墨複合薄膜並探討各項特性。最後，利用黃光微影技術、非等向性蝕刻技術及成型技術製作具尖端結構場發射元件，量測元件各項性質並比較場發射效果。 在本研究中，甲烷濃度9%成長出來的奈米石墨，場發射起始電場為12.3 V/μm，經氮氣摻雜後場發射起始電場降至約6~8 V/μm。超奈米鑽石/奈米石墨複合薄膜，起始電場在約6~7 V/μm，並由於鑽石高導熱性及結構強度保護下層奈米石墨，經多次量測仍保有高電流強度，具有相當好的再現性。而利用成形技術複刻出針端場發射陣列，製作出尖端結構增進場增益因子，結構高度為8.4 μm，底邊長度為12 μm，針尖間距與高度比值為3，量測到4~6 V/μm的起始電場並擁有高電流密度。本研究討論多種奈米微晶石墨薄膜的場發射特性，期望對場發射元件的開發上有所貢獻。